[發明專利]一種DSP與CPLD組合的MMC控制系統

在審

• 申請號: 201811034759.6
• 申請日: 2018-09-04
• 公開（公告）號: CN108923676A
• 公開（公告）日: 2018-11-30
• 發明（設計）人: 王興貴;王海亮;馬平;薛晟;楊維滿;李曉英;郭群;郭永吉
• 申請（專利權）人: 蘭州理工大學
• 主分類號: H02M7/483
• 分類號: H02M7/483;H02M1/088
• 代理公司: 蘭州振華專利代理有限責任公司 62102
• 代理人: 董斌

1.一種DSP與CPLD組合的MMC控制系統，包括有DSP、CPLD、HMI人機界面、電壓檢測電路、電流檢測電路、AD調理電路、AD轉換電路、過壓過流檢測電路、光電隔離驅動電路、PWM脈沖驅動、模擬總線、數字總線，其特征在于控制系統采用DSP與CPLD組合的雙芯片協調控制的方法，其中DSP作為主控制器、CPLD作為輔控制器，DSP進行模擬信號的采集和處理，CPLD實現多路PWM脈沖生成和脈沖擴展；人機界面向DSP發出指令，并接受DSP返回的MMC狀態信息、故障信息參數，人機界面與DSP之間采用串行通訊。

2.根據權利要求1所述的DSP與CPLD組合的MMC控制系統，其特征在于，包括有CPLD(2)、DSP(3)、人機界面(4)、電壓檢測電路(5)、電流檢測電路(6)、AD調理電路(7)、AD轉換電路(8)、過壓過流檢測電路(9)、光電隔離驅動電路(10)、PWM脈沖驅動(11)以及模擬總線與數字總線；在DSP(3)與CPLD(2)組合的MMC(1)控制系統中，采用雙芯片組合的控制方法，其中DSP(3)作為主控制器、CPLD(2)作為輔控制器；DSP(3)與CPLD(2)通過地址總線、數據總線、控制總線進行數據傳輸；DSP(3)實現MMC(1)控制系統中電壓、電流模擬信號的檢測、MMC(1)控制系統的數值運算、過壓過流檢測與保護、A/D轉換；電壓、電流模擬信號的檢測包括MMC(1)控制系統中直流側電壓檢測、直流側電流檢測、交流側輸出電壓檢測、交流側輸出電流檢測、子模塊(SM)電容電壓檢測、橋臂電流檢測；所述CPLD(2)實現多路PWM脈沖生成與脈沖擴展；HMI人機界面與DSP(3)之間采用串行通訊，人機界面向DSP(3)發出相應指令，并接收由DSP(3)返回的MMC(1)的狀態信息、故障信息。

3.根據權利要求1所述的DSP與CPLD組合的MMC控制系統，其特征在于所述DSP(3)采用TI公司生產的TMS320F28335；所述AD轉換電路(8)中AD轉換芯片采用MAX11131；所述CPLD(2)采用AlteraII系列的EPM1270T144C5；所述HMI人機界面(4)采用TPC7062Ti。

4.根據權利要求1所述的DSP與CPLD組合的MMC控制系統，其特征在于：首先通過電壓檢測電路(5)、電流檢測電路(6)完成MMC(1)中各子模塊(SM)的電容電壓、橋臂電流、直流側電壓、直流側電流、交流側輸出電壓、交流側輸出電流的檢測；檢測到子模塊(SM)的電容電壓經過模擬總線、AD調理電路(7)再送入AD轉換電路(8)中進行模數轉換，然后將AD轉換后的數據送入DSP(3)；檢測到的橋臂電流、直流側電壓、直流側電流、交流側輸出電壓、交流側輸出電流經模擬總線通過AD調理電路(7)直接送入DSP(3)中進行AD轉換；DSP(3)對檢測到的各參數進行調節與控制，并確定MMC(1)三相6橋臂中各子模塊(SM)的投入與切除；CPLD(2)接受由DSP(3)通過控制總線、地址總線發來的脈沖寬度數據，與CPLD(2)內部形成的三角載波進行比較產生PWM脈沖；CPLD(2)中生成的各子模塊(SM)的PWM觸發脈沖信號經過光電隔離驅動電路(10)再通過數據總線分配給各子模塊(SM)；過壓過流檢測電路(9)完成對電壓、電流信號實時檢測，當出現過電壓、過電流時，DSP(3)及時動作并做出相應的保護。